單點系泊的漂浮式波浪發(fā)電平臺運動特性研究.pdf

1、單點系泊系統(tǒng)在海島建設、海洋開發(fā)、海洋農業(yè)生產等領域都發(fā)揮著重要的作用。為確保單點系泊系統(tǒng)在不同海洋環(huán)境載荷下具有高度的可靠性和良好的環(huán)境適應性，以及平臺上設備的正常運行及工作人員的安全，準確模擬單點系泊系統(tǒng)在不同環(huán)境載荷作用下平臺的運動特性顯得十分重要。
　　本文參考DNV海上浮式平臺設計的相關規(guī)范，對系泊狀態(tài)下波浪發(fā)電平臺-纜索-浮筒-錨鏈組成的耦合系統(tǒng)作為一個整體在風、浪、流等海洋環(huán)境載荷下平臺的穩(wěn)定性進行研究，論文主要研究

2、的內容包括以下四個方面:
　　(1)基于勢流理論、控制方程和邊界條件建立了“波浪發(fā)電平臺-纜索-浮筒-錨鏈-錨”相互耦合作用下的數(shù)學模型。將兩個相互作用的浮體運動進行分解，再由速度勢積分求出每個浮體的繞射勢和輻射勢，得到漂浮式波浪發(fā)電平臺系泊系統(tǒng)總體運動方程。
　　(2)應用幾何非線性有限元方法對錨鏈系統(tǒng)進行動力分析。通過算例驗證了該方法能正確得出系泊錨鏈的運動狀態(tài)，同時對不同主控參數(shù)下系泊錨鏈的受力及位置進行分析，最后對系

3、泊錨鏈的非線性動力響應進行規(guī)律總結。
　　(3)運用水動力軟件AQWA對規(guī)則波作用下單點系泊的漂浮式波浪發(fā)電平臺與系泊浮筒相連接的系泊錨鏈進行耦合分析。分析了規(guī)則波況下波浪發(fā)電平臺隨波浪頻率變化的附加質量力、輻射阻尼力和六自由度響應RAO值，以及環(huán)境載荷入射角與系泊錨鏈傾角的變化對發(fā)電平臺運動特性的影響。將仿真結果與已有的實驗數(shù)據(jù)進行驗證，說明了仿真結果能在較大程度上反映實驗結果，具有可行性。
　　(4)分析了隨機海浪、風、